[发明专利]一种通过无轴轮缘驱动的荧光与滤色一体化装置

说明书

本发明提供了一种通过无轴轮缘驱动的荧光与滤色一体化装置，包括壳体、与壳体通轴向设置的转环组件；其中，转环组件包括依次套设于壳体内的定子、转子、荧光环及滤色环，定子与壳体连接固定，转子的两端通过轴承安设于壳体上，所述荧光环靠近转子内侧设置，所述滤色环靠近荧光环设置，所述荧光环和滤色环在靠近转子中心的内圆面积小于远离转子中心时的内圆面积。与现有技术相比，本发明将荧光环、滤色环与电机转子三者集成为一体，动平衡校正要求低，转矩大、转矩惯性小、振动与噪声小、能量利用率高，同时又有效解决了荧光环和滤色轮的同步，采用模块化的设计，结构紧凑，易于安装与维护。

技术领域

本发明涉及激光光源技术领域，尤其涉及一种通过无轴轮缘驱动的荧光与滤色一体化装置。

背景技术

激光是一种高亮度，方向性强，发出单色相干光束的光源，由于激光的诸多优点，近年来被逐渐作为光源应用于投影显示技术领域。

波长转换装置上涂覆荧光粉，激光光束照射并激发荧光粉产生相对应颜色的荧光。比如，用蓝色激光激发波长转换装置上的绿色和黄色荧光粉来产生绿色荧光和黄色荧光。

常用的波长转换装置是荧光轮。为了获得三基色单色光，在荧光轮的输出光路中，还要设置滤光装置，荧光轮产生的绿色光经过绿色或青色滤光片获得绿色单色光，荧光轮产生的黄色光经过红色滤光片获得红色单色光。

滤光装置通常由滤光片组成，可以为轮状结构，保持与波长转换装置同步转动，使波长转换装置依次输出的各基色光也按照时序入射对应颜色的滤光片结构，进行滤色输出，提高各基色光的纯度。蓝色激光通过荧光轮和滤色轮来获得三基色及黄色单色光，荧光轮和滤色轮的同步是获得三基色单色光的关键。比如当荧光轮输出绿光时，滤色轮也旋转到绿光滤光区，否则可能造成输出不同颜色的叠加，色彩发生改变，三基色配比也发生混乱，无法形成正常的时序性输出的三基色。

只有保持滤光装置与波长转换装置同步转动，才能保证三基色的时序输出，否则由于时序错位会导致混色时间的出现。目前，常用的方法是使用两套驱动马达，分别驱动荧光轮和滤色轮，但需要各自设置传感器检测转速情况，并根据滤光装置输出反馈来调整两波长转换装置的转速以达到同步，软件复杂度增加，控制也相对复杂。

发明内容

为了弥补现有技术的缺陷，本发明提供了一种通过无轴轮缘驱动的荧光与滤色一体化装置，能够在荧光转换的同时，在对应所述荧光出光侧设置滤色装置，用于对透过其出射的荧光进行滤色，在保证滤色效果的同时，解决了传统光学系统中，需要两套驱动马达分别驱动荧光环和滤色环，导致光源体积较大的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种通过无轴轮缘驱动的荧光与滤色一体化装置，包括壳体、与壳体通轴向设置的转环组件；其中，转环组件包括依次套设于壳体内的定子、转子、荧光环及滤色环，定子与壳体连接固定，转子的两端通过轴承安设于壳体上，所述荧光环靠近转子内侧设置，所述滤色环靠近荧光环设置，所述荧光环和滤色环在靠近转子中心的内圆面积小，远离转子中心时的外圆面积大，所述荧光环与滤色环的外壁均设有与转子连接的固定组件，随转子转动。

进一步地，所述壳体是通过螺钉连接的分体式结构组合而成，该分体式结构采用加强型有机高分子材料制成；所述壳体具有中空的圆环，沿圆环内部环向设有用于固定安装环形电机定子和多个霍尔传感器的若干卡槽。

所述定子通过若干定子绕组组成，所述定子绕组包括硅钢片组成的圈式铁芯和线圈，且定子绕组固定在卡槽中，使定子绕组连接成环形并与壳体同心；所述定子绕组与霍尔传感器通过电缆和壳体上的接线口与外部通信。

所述转子包括一环形转子体和永磁体，所述环形转子体外壁设置多个凹槽，通过将永磁体以焊接、螺纹或胶粘的方式镶嵌在凹槽内部，使永磁体在环形转子体上形成永磁圈；所述永磁体与外界环境密封隔离，与定子中的定子绕组相互对应。